“落霞與孤鶩齊飛,秋水共長天一色——這句出自《滕王閣序》的詩句,是我作為江西人熟記于心的佳句。它描繪的天地壯麗景色常浮現(xiàn)于我的腦海,正是這種豁達與壯觀,啟發(fā)我們將公司命名為‘天鶩 科技 ’,我們希望將源自自然的蛋白質(zhì)與現(xiàn)代科技的創(chuàng)新精神相結(jié)合,打造蛋白質(zhì)設(shè)計與應(yīng)用的新范式。”在江西南昌舉辦的第九屆“創(chuàng)客中國”生成式人工智能(AIGC)中小企業(yè)創(chuàng)新 創(chuàng)業(yè) 大賽中,上海天鶩科技有限公司(下稱“天鶩科技”)分享了這一理念。

天鶩科技是一家專注于AI蛋白質(zhì)設(shè)計的科技創(chuàng)新型企業(yè),成立僅3年時間,已成功交付二十余個 商業(yè) 化項目,客戶不乏世界500強公司和國內(nèi)多家上市公司,團隊也從以研發(fā)為核心拓展至與下游應(yīng)用廣泛結(jié)合,快速建立起了公司的技術(shù)壁壘和行業(yè)影響。

自賽事啟動以來,天鶩科技團隊所帶來的《人工智能大模型驅(qū)動的蛋白質(zhì)設(shè)計》項目,始終受到創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師的高度關(guān)注,并一路披荊斬棘、過關(guān)斬將,以復(fù)賽和決賽中第一名的成績,摘得企業(yè)組桂冠。

技術(shù)革新:AI大模型驅(qū)動的蛋白質(zhì)設(shè)計

既往蛋白質(zhì)設(shè)計的壁壘很高,需要資深專家的知識經(jīng)驗,并進行大量實驗試錯,從而造成效率低、成本高、時間長等難題。

AlphaFold的問世為后來者指明了方向——用AI高效地進行蛋白質(zhì)折疊、蛋白質(zhì)和其它生物大分子以及小分子結(jié)合的結(jié)構(gòu)預(yù)測。但是,對于產(chǎn)業(yè)界更加關(guān)注的蛋白質(zhì)性能問題,比如高活性、高穩(wěn)定性、高特異性、高表達等,依然沒有得到解決。

“在當時的環(huán)境下,我們除了關(guān)注科學(xué)研究,更希望能解決產(chǎn)業(yè)痛點,因此我們想要自主研發(fā)一個蛋白質(zhì)工程通用大模型,理想中它既能與AlphaFold同臺競技、彰顯中國團隊的科技實力,又能高效解決企業(yè)面臨的難題。”

2021年9月,一群來自生物、物理、藥學(xué)、計算機等不同學(xué)科背景技術(shù)人員,懷揣著“利用AI大模型技術(shù)革新蛋白質(zhì)設(shè)計”的愿景,共同創(chuàng)立了天鶩科技。

帶著肩負的使命,天鶩科技將 AI計算與濕實驗數(shù)據(jù)協(xié)同迭代,成功研發(fā)了蛋白質(zhì)工程通用大模型AccelProtein?,該模型通過在7.8億條蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)上進行訓(xùn)練,掌握了蛋白質(zhì)序列、結(jié)構(gòu)與功能之間復(fù)雜的規(guī)律,實現(xiàn)了從“序列到功能”的端到端預(yù)測。

相比理性設(shè)計、定向進化等傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)工程方法,天鶩科技AccelProtein?大模型不再依賴專家經(jīng)驗,陽性率由1%提升至30%,總實驗樣本數(shù)量由成千上萬個減少至100個甚至更少,項目交付周期由2-5年壓縮至2-6個月,真正解決了蛋白質(zhì)工程在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用端的痛點。

市場為王:天鶩科技的商業(yè)化之路

技術(shù)的成功只是第一步,真正的考驗在于市場的接受度與產(chǎn)業(yè)化落地。

抱著這樣的心態(tài),天鶩科技探索了AccelProtein?大模型在各個領(lǐng)域的應(yīng)用,從創(chuàng)新藥研發(fā)到體外檢測酶原料開發(fā),從工業(yè)酶改造到合成生物學(xué)工具酶設(shè)計,AccelProtein?大模型不僅經(jīng)受住了考驗,更為產(chǎn)業(yè)界提供了多個 經(jīng)濟 高效的創(chuàng)新性解決方案。截至目前,天鶩科技已成功設(shè)計出一系列性能優(yōu)異的蛋白質(zhì)產(chǎn)品,完成二十余個商業(yè)化項目交付,充分展示了其AI大模型技術(shù)的強大實力和市場潛力。

以血液淀粉酶檢測關(guān)鍵原料EPS-G7為例,天鶩科技僅用時4個月,便將EPS-G7合成過程中關(guān)鍵酶的總轉(zhuǎn)糖活力提升7倍、產(chǎn)物特異性由60%提升至98%、水解活力降低了33%,生產(chǎn)成本降至進口產(chǎn)品售價的十分之一,幫助客戶突破了進口壟斷,提升了我國在胰腺炎診斷的自主可控能力和國際競爭力。

以親和層析填料蛋白為例,天鶩科技同樣用時4個月,將填料蛋白的耐堿性提升了3倍、結(jié)合能力提升1倍、熱穩(wěn)定性提高8℃,不僅幫助客戶每年節(jié)省超千萬的成本,而且標志著低成本地使用親和層析進行純化成為可能,對于提升藥物生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本具有重要意義。

此次獲得“創(chuàng)客中國”AIGC專題賽冠軍既是對天鶩科技過去努力的肯定,也是對其未來發(fā)展的期許。期待天鶩科技成為世界領(lǐng)先的AI蛋白質(zhì)創(chuàng)新引擎,推動生物制造和健康科技的突破。